Soğutma suyunun çok sıcak bölgelerde buharlaşması ya da çok soğuk bölgelerde donması tehlikesine karşı hava soğutmalı sistemler kullanılır. Hava akımı oluşturan bir pervane (fan) ile soğutma gerçekleştirilir. Fan hareketini krank milinden alır ve özel olarak kanatçıklı (petek şeklinde) üretilen silindir kapaklarına hava akımını gönderir, böylece motorun soğumasına yardımcı olur. Hava soğutmalı motorlar çalışma ısısına çok çabuk ulaşır ve ilk çalışmada oluşan aşınmalar bu tip motorlarda daha azdır. Hava soğutmalı motorlar biraz daha maliyetlidir ve gürültülü çalışırlar.